高中生物奧林匹克競(jìng)賽輔導(dǎo)專(zhuān)題講座專(zhuān)題四呼吸作用

1、高中生物奧林匹克競(jìng)賽輔導(dǎo)專(zhuān)題講座專(zhuān)題四呼吸作用 競(jìng)賽要求呼吸系統(tǒng)：1.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2.呼吸機(jī)制 3.氣體交換呼吸作用：1.呼吸作用的類(lèi)型2.呼吸作用的生理意義3.呼吸作用的途徑4.呼吸作用的過(guò)程5.影響呼吸作用的因素6.呼吸作用與光合作用的關(guān)系7.呼吸作用的原理的應(yīng)用圖4-1人的呼吸系統(tǒng)知識(shí)梳理一、 呼吸系統(tǒng)呼吸：機(jī)體與環(huán)境交換氧和二氧化碳的過(guò)程稱(chēng)為呼吸。其全過(guò)程包括外呼吸（又稱(chēng)肺呼吸）、氣體運(yùn)輸和內(nèi)呼吸（又稱(chēng)組織呼吸）三個(gè)相互緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)。1、呼吸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 呼吸系統(tǒng)由鼻、咽、喉、氣管、支氣管和肺等器官組成。肺的實(shí)質(zhì)是由反復(fù)分支的支氣管樹(shù)（各級(jí)支氣管）及大量肺泡構(gòu)成。（圖4-1）肺

2、泡是肺實(shí)現(xiàn)氣體交換的結(jié)構(gòu)和功能單位，壁薄，僅由單層扁平上皮組成，外面密布毛細(xì)血管網(wǎng)（對(duì)保證血液與外界氣體交換有重要作用）和彈性纖維（與呼吸后肺泡的彈性回縮有關(guān)）。肺泡的數(shù)量極多，為氣體交換提供了廣大的面積。2、呼吸運(yùn)動(dòng)與肺通氣（1）呼吸運(yùn)動(dòng)肺本身不能主動(dòng)的長(zhǎng)縮，呼吸時(shí)氣體進(jìn)出于肺，有賴(lài)于胸廓的周期性運(yùn)動(dòng)。胸廓擴(kuò)大，肺隨之?dāng)U張，外界氣體吸入肺泡；胸廓縮小，肺泡氣被排出。所以胸廓的節(jié)律性擴(kuò)大與縮小，稱(chēng)為呼吸運(yùn)動(dòng)。呼吸運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，是由于呼吸肌活動(dòng)的結(jié)果。主要的呼吸肌是膈肌和肋間肌。吸氣時(shí)，肋間外肌收縮，肋間內(nèi)肌松弛，使肋骨上舉，增大了胸廓的前后徑，同時(shí)，當(dāng)肋骨上舉時(shí)，其下緣又略向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，故胸廓的左

3、右徑亦增大。呼氣時(shí)，肋間內(nèi)肌收縮，肋骨下降，于是胸廓前后、左右徑復(fù)位（圖4-2）。圖4-2 吸氣和呼氣時(shí)胸廓的變化（2）肺通氣的動(dòng)力 呼吸肌的活動(dòng)是推動(dòng)氣體進(jìn)出肺的原動(dòng)力，但此原動(dòng)力還必須引起肺內(nèi)、外壓力的周期性變化，從而建立起肺泡與大氣之間存在一定的壓力差，方能推動(dòng)氣體進(jìn)出肺。3、氣體交換與運(yùn)輸（1）氣體交換 呼吸氣體的交換是指肺泡和血液之間，血液和組織細(xì)胞之間氧和二氧化碳的交換。氣體交換是通過(guò)擴(kuò)散的方式進(jìn)行的，而決定氣體擴(kuò)散方向的為該氣體的分壓。呼吸氣體的交換動(dòng)力就是交換處細(xì)胞兩邊該氣體的分壓差。在肺泡內(nèi)，氧分壓高于靜脈血，二氧化碳分壓低于靜脈血，所以氧從肺泡擴(kuò)散入靜脈血，二氧化碳從靜脈血

4、擴(kuò)散入肺泡。交換的結(jié)果，使靜脈血變成動(dòng)脈血。在組織中，氧的分壓低于動(dòng)脈血的分壓，而二氧化碳的分壓則高于動(dòng)脈血，所以氧從血液中向組織擴(kuò)散，二氧化碳從組織向血液擴(kuò)散。交換的結(jié)果，使動(dòng)脈血變成靜脈血。總之，肺循環(huán)毛細(xì)血管不斷從肺泡獲得氧排出二氧化碳；而體循環(huán)毛細(xì)血管不斷從組織接受二氧化碳排出氧。（2）氣體運(yùn)輸血液運(yùn)輸氧和二氧化碳是以物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩種形式進(jìn)行的，但主要是以化學(xué)結(jié)合形式進(jìn)行的。氧的運(yùn)輸在通常氧的分壓下，每100毫升血漿中僅能溶解0.3毫升的氧，所以絕大部分的氧是與血紅蛋白（Hb）形成可逆結(jié)合的形式進(jìn)行運(yùn)輸?shù)摹Ｒ粋€(gè)血紅蛋白分子是由一個(gè)珠蛋白分子結(jié)合四個(gè)血紅素構(gòu)成的。每個(gè)血紅素含有一個(gè)

5、Fe2+, Fe2+不僅能同氧結(jié)合，也能同一氧化碳結(jié)合。肺內(nèi)，由于氧的分壓高，促使氧進(jìn)入紅細(xì)胞同血紅蛋白結(jié)合形成氧合血紅蛋白；而在組織中，氧的分壓低，促使血紅蛋白與氧解離，形成還原血紅蛋白。二氧化碳的運(yùn)輸組織中產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入血液后，在其分壓差的推動(dòng)下，大部分進(jìn)入紅細(xì)胞，在其中以氨基甲酸血紅蛋白或碳酸鹽的形式運(yùn)輸。二、呼吸作用1.呼吸作用的類(lèi)型呼吸作用是指生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物，在一系列酶的參與下，逐步氧化分解成簡(jiǎn)單物質(zhì)，并釋放能量的過(guò)程。應(yīng)該注意的是，呼吸作用并不一定伴隨著O2的吸收和CO2的釋放。依據(jù)呼吸過(guò)程中是否有氧參與，可將呼吸作用分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩大類(lèi)型。（1）有氧呼吸是指生活細(xì)

6、胞利用分子氧（O2），將某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解釋放CO2，同時(shí)將O2還原為H2O，并釋放能量的過(guò)程。這些有機(jī)物稱(chēng)為呼吸底物，碳水化合物、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、脂肪等均可以作為呼吸底物。其總反應(yīng)式如下：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能（2）無(wú)氧呼吸是指生活細(xì)胞在無(wú)氧條件下，把某些有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精、乳酸等），同時(shí)釋放出部分能量的過(guò)程。有氧呼吸是由無(wú)氧呼吸進(jìn)化來(lái)的。植物中的無(wú)氧呼吸主要產(chǎn)生酒精，動(dòng)物組織無(wú)氧呼吸主要產(chǎn)生乳酸。如蘋(píng)果、香蕉貯藏久了產(chǎn)生的酒味，便是酒精發(fā)酵的結(jié)果;胡蘿卜、甜菜塊根在儲(chǔ)藏時(shí)也會(huì)產(chǎn)生乳酸。一般將微生物的無(wú)氧呼吸統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)酵。需要指出的是

7、，發(fā)酵工業(yè)上所說(shuō)的發(fā)酵，并非完全是無(wú)氧的，如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。反應(yīng)式可寫(xiě)為：1葡萄糖2丙酮酸2乙醛2乙醇2ATP+2CO2+2H2ONADH+HNAD+酒精發(fā)酵（酵母菌）：乳酸發(fā)酵（乳酸菌）：1葡萄糖2丙酮酸2乳酸2ATP+2H2O長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)氧呼吸對(duì)植物有較大影響：無(wú)氧呼吸釋放的能量少，要依靠無(wú)氧呼吸釋放的能量來(lái)維持生命活動(dòng)的需要就要消耗大量的有機(jī)物，以至呼吸基質(zhì)很快耗盡；無(wú)氧呼吸生成氧化不徹底的產(chǎn)物，如酒精、乳酸等。這些物質(zhì)的積累，對(duì)植物會(huì)產(chǎn)生毒害作用；無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物少，不能為合成多種細(xì)胞組成成分提供足夠的原料。2.呼吸作用的生理意義（圖4-3）（1）為植物生命活動(dòng)提供能量（2）

8、中間產(chǎn)物是合成重要有機(jī)物質(zhì)的原料（3）在植物抗病免疫方面有重要作用3.呼吸作用的途徑呼吸作用的糖的分解代謝途徑有三種，糖酵解、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑。不管是有氧呼吸或無(wú)氧呼吸，糖的分解都必須先經(jīng)過(guò)糖酵解階段，形成丙酮酸，然后才分道揚(yáng)鑣。還有一種葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的直接氧化降解的酶促反應(yīng)過(guò)程稱(chēng)為戊糖磷酸途徑。在正常情況下，植物細(xì)胞里葡萄糖降解主要是通過(guò)糖酵解和三羧酸循環(huán)，戊糖磷酸途徑所占的比重較?。ㄒ话阒徽及俜种畮椎饺g）。但這兩種途徑在葡萄糖降解中所占的比例，隨植物的種類(lèi)、器官、年齡和環(huán)境而異。4.呼吸作用的過(guò)程圖4-3 呼吸作用的意義以葡萄糖的氧化為例，呼吸作用可分為三個(gè)部分：糖酵解

9、；三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化。（1）糖酵解指葡萄糖在無(wú)氧條件下被酶降解成丙酮酸，并釋放能量的過(guò)程。也稱(chēng)為EMP途徑。包括一系列反應(yīng)，都在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)生，而且不需要氧。這一過(guò)程可以分為以下兩步（圖4-4）：第一步是1分子葡萄糖經(jīng)過(guò)兩次磷酸化，而形成1分子的1，6-二磷酸果糖，這一過(guò)程要消耗2分子的ATP；第二步是1分子的1，6-二磷酸果糖，在有關(guān)酶的催化作用下，最終形成2分子的丙酮酸，并將2分子的氧化型輔酶（NAD+）還原成2分子的還原型輔酶（NADH），這一過(guò)程生成2分子的ATP?？偡磻?yīng)式：2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2H2O葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+在缺氧情況下，NADH就去還

10、原乙醛成乙醇，或還原丙酮酸為乳酸。無(wú)氧呼吸釋放二氧化碳，說(shuō)明呼吸底物在此過(guò)程中也被氧化，但是氧化作用所需要的氧是來(lái)自組織內(nèi)的含氧物質(zhì)，即水分子和被氧化的糖分子中得到的，因此無(wú)氧呼吸也稱(chēng)分子內(nèi)呼吸。如果氧氣充足，則丙酮酸就完全氧化形成水和二氧化碳。（2）三羧酸循環(huán)糖酵解的產(chǎn)物丙酮酸，在有氧條件下進(jìn)入線粒體，首先丙酮酸氧化脫羧，與輔酶A結(jié)合成為活化的乙酰輔酶A（乙酰CoA），再通過(guò)一個(gè)包括三羧酸和二羧酸循環(huán)而逐步氧化分解，最終形成水和二氧化碳并釋放能量的過(guò)程。發(fā)生在在線粒體基質(zhì)中。這一循環(huán)過(guò)程的最初中間產(chǎn)物是檸檬酸，而檸檬酸是一種三羧基酸，所以這個(gè)過(guò)程叫做三羧酸循環(huán)，也叫做Krebs循環(huán)或檸檬酸循

11、環(huán)（圖4-5）。圖4-4 糖酵解的過(guò)程圖4-5 三羧酸循環(huán)概括地說(shuō)，這一過(guò)程一共發(fā)生了5次脫氫，其中4次脫出的氫都被NAD+攜帶著，形成NADH，另一次則被黃酶（FAD）攜帶著，形成還原型黃酶（FADH2），并形成2分子ATP。各種細(xì)胞的呼吸作用都有三羧酸循環(huán)；三羧酸循環(huán)是最經(jīng)濟(jì)和最有效率的氧化系統(tǒng)。其特點(diǎn)和意義如下：該途徑不需要通過(guò)糖酵解，對(duì)葡萄糖進(jìn)行直接氧化，生成的NADPH也可能進(jìn)入線粒體，通過(guò)氧化磷酸化作用生成ATP。產(chǎn)生大量的NADPH,為細(xì)胞的各種合成反應(yīng)提供主要的還原力。NADPH作為主要的供氫體,為脂肪酸、固醇、等的合成, 硝酸鹽、亞硝酸鹽的還原以及氨的同化等反應(yīng)所必需。為合成

12、代謝提供原料。（3）氧化磷酸化在這一過(guò)程中，NADH中的H傳遞給了FAD，于是NADH被氧化成NAD+，而FAD則被還原成FADH2。FADH2中的H2則分離成游離的氫離子（H+）和電子（e）：圖4-6氧化磷酸化FADH2FAD+2H+ + 2e電子e可以在多種細(xì)胞色素中按順序傳遞，最終傳遞給氧，再加上由FADH2游離出來(lái)的H+，最終生成H2O。這一過(guò)程中，H+和e在各傳遞體中依次傳遞，共同構(gòu)成了一條鏈，因此叫做細(xì)胞呼吸電子傳遞鏈，或簡(jiǎn)稱(chēng)為呼吸鏈。在電子傳遞過(guò)程中，因?yàn)檠趸疦ADH和FADH2而釋放出的能量形成了ATP，并且這一氧化作用與磷酸化作用總是偶聯(lián)在一起的，所以這一過(guò)程叫做氧化磷酸化（

13、圖4-6）。（4）呼吸作用產(chǎn)生的ATP統(tǒng)計(jì)1分子葡萄糖經(jīng)過(guò)呼吸作用產(chǎn)生的ATP統(tǒng)計(jì)：糖酵解底物水平的磷酸化己糖分子活化產(chǎn)生2NADH4ATP（細(xì)胞質(zhì)）2ATP(細(xì)胞質(zhì))4或6ATP（線粒體）丙酮酸脫羧2NADH6ATP（線粒體）三羧酸循環(huán)底物水平磷酸化產(chǎn)生6NADH產(chǎn)生2FADH22ATP（線粒體）18ATP（線粒體）4ATP（線粒體）總計(jì)36或38ATP在氧化磷酸化過(guò)程中，1分子NADH徹底被氧化，需要發(fā)生3次磷酸化，生成3分子的ATP；1分子的FADH2徹底被氧化，則生成2分子的ATP。因?yàn)? mol的物質(zhì)含有6.02×1023個(gè)分子，所以，每氧化1 mol的葡萄糖，則生成6 m

14、ol的二氧化碳和6 mol的水，并生成38 mol的ATP。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（是指作用物的質(zhì)量濃度為1 mol/L、pH為7.0、溫度為25 的狀態(tài)）下，1 mol ADP形成1 mol ATP，需要30.54 kJ的能量，那么，38個(gè)ATP就需要1 161 kJ的能量。每氧化1 mol葡萄糖釋放出來(lái)的能量是2 870 kJ，其中只有1 161 kJ被保留在ATP中，它們可供細(xì)胞生命活動(dòng)利用。這就是說(shuō)，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率約為40%左右，其余的能量則以熱能的形式散失或作他用。5.呼吸作用與光合作用的關(guān)系（1）ADP和NADP+在光合和呼吸中可共用。（2）光合C3途徑與呼吸PPP途徑基本上

15、正反反應(yīng)，中間產(chǎn)物可交替使用。（3）光合釋放O2 呼吸；呼吸釋放CO2 光合6. 影響呼吸作用的因素（1）呼吸作用的指標(biāo)呼吸速率：又稱(chēng)呼吸強(qiáng)度，是最常用的生理指標(biāo)。通常以單位時(shí)間內(nèi)單位鮮重或干重植物組織或原生質(zhì)釋放的CO2呼吸商：（R.Q.）又稱(chēng)呼吸系數(shù)，同一植物組織在一定時(shí)間內(nèi)所釋放的CO2與所吸收的O2的量(體積或摩爾數(shù))的比值。它表示呼吸底物的性質(zhì)及氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標(biāo)。R.Q.=釋放的CO2/吸收O2的量呼吸底物是各種有機(jī)物，有機(jī)物來(lái)源于食物，最終來(lái)源于光合作用。氨基酸和脂肪酸的氧化，都首先轉(zhuǎn)化為某種中間代謝物，再進(jìn)入糖酵解或三羧酸循環(huán)。氨基酸氧化需先脫氨，再進(jìn)入呼吸代謝途徑。脂肪酸

16、氧化需轉(zhuǎn)化為乙酰CoA，再進(jìn)入三羧酸循環(huán)。底物類(lèi)型不同，完葡萄糖全氧化時(shí)的R.Q.1；富含氫的脂肪、蛋白質(zhì)<1；含氧較多的有機(jī)酸>1。呼吸商的大小與呼吸底物的性質(zhì)關(guān)系密切，根據(jù)呼吸商的大小可大致推測(cè)呼吸底物的類(lèi)型。生物材料的呼吸商也往往來(lái)自多種呼吸底物的平均值。氧氣對(duì)呼吸商影響也很大，如無(wú)氧條件下發(fā)生的酒精發(fā)酵，只有CO2釋放，無(wú)O2的吸收，則R.Q.遠(yuǎn)大于1。（2）內(nèi)部因素對(duì)呼吸速率的影響不同植物具有不同的呼吸速率，一般是生長(zhǎng)快的植物呼吸速率也快。同一植株的不同器官或組織，呼吸速率也有很大差異。一般來(lái)說(shuō)，生殖器官營(yíng)養(yǎng)器官；生長(zhǎng)旺盛生長(zhǎng)緩慢；幼嫩器官年老器官；種子內(nèi)，胚胚乳（3）外

17、界條件對(duì)呼吸速率的影響溫度：最適溫度: 2535，而且呼吸最適溫度光合最適溫度 最低溫度：0左右（冬小麥: 0 -7，松樹(shù)針葉: -25） 最高溫度：3545在035，溫度系數(shù)(Q10)為2.02.5 氧氣：氧氣濃度20時(shí)，呼吸開(kāi)始下降；氧氣濃度在1020時(shí)，有氧呼吸為主；氧氣濃度10；無(wú)氧呼吸出現(xiàn)并逐步增強(qiáng)，有氧呼吸迅速下降。把無(wú)氧呼吸停止進(jìn)行的最低氧含量(10左右)稱(chēng)為無(wú)氧呼吸的消失點(diǎn)。氧濃度過(guò)高，對(duì)植物有毒害；氧濃度過(guò)低, 無(wú)氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生酒精中毒，消耗體內(nèi)養(yǎng)料過(guò)多。 CO2：CO2濃度增高, 呼吸受抑；CO25時(shí)，明顯抑制；土壤積累CO2可達(dá)410，水分：干燥種子，呼吸很微弱；吸水后

18、迅速增加，所以種子含水量是制約種子呼吸強(qiáng)弱的重要因素。整體植物的呼吸速率，隨著植物組織含水量的增加而升高。機(jī)械損傷：造成的稱(chēng)傷呼吸。7.呼吸作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（1）呼吸作用與作物栽培對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長(zhǎng)和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長(zhǎng)，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來(lái)的氧氣通過(guò)氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無(wú)氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，

19、所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。（2）呼吸作用與糧食貯藏 種子是有生命的有機(jī)體，不斷進(jìn)行著呼吸作用。呼吸速率快，會(huì)引起有機(jī)物的大量消耗；呼吸放出的水分，又會(huì)使糧堆濕度增大，糧食“出汗”，呼吸加強(qiáng)；呼吸放出的熱量，又使糧溫增高，反過(guò)來(lái)又促使呼吸增強(qiáng)，最后導(dǎo)致發(fā)熱霉變，使糧食變質(zhì)變量。因此，在貯藏過(guò)程中，必須降低呼吸速率，確保貯糧安全。經(jīng)分析，種子本身呼吸增高不大，主要是種子上附著的微生物，它們?cè)?5%相對(duì)濕度中可迅速繁殖。所以，糧食安全貯藏，首先要曬干。（3）呼吸作用與果蔬貯藏果蔬貯藏不能干燥，因

20、為干燥會(huì)造成皺縮，失去新鮮狀態(tài)，但柑橘、白菜、菠菜等貯藏前可輕度干燥，以減少呼吸。果蔬貯藏也應(yīng)采取降低氧濃度或降低溫度的原理?，F(xiàn)在常用“自體保藏法”來(lái)貯藏果蔬，其原理是在密閉環(huán)境里，利用果蔬本身呼吸釋放出的二氧化碳，達(dá)到高濃度后抑制呼吸作用，以延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。（4）呼吸作用的其他應(yīng)用較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧呼

21、吸并大量繁殖；在無(wú)氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細(xì)菌。在無(wú)氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過(guò)人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉味精。有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過(guò)有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺和馬拉松長(zhǎng)跑等無(wú)氧運(yùn)動(dòng)，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來(lái)獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周?chē)纳窠?jīng)末梢，所以人會(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺(jué)。典型

22、例題例1在下列哪種條件下貯藏果實(shí)的效果好？( )A高二氧化碳濃度、低氧濃度和高乙烯濃度B低二氧化碳濃度、高氧濃度和無(wú)乙烯C低氧濃度、高二氧化碳濃度和無(wú)乙烯D無(wú)氧、無(wú)乙烯和高二氧化碳濃度 答案：C解析：貯藏果實(shí)應(yīng)降低呼吸強(qiáng)度，呼吸作用包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，為使兩種呼吸強(qiáng)度都降低，應(yīng)選較低氧氣濃度，而不是無(wú)氧或高氧濃度，同時(shí)應(yīng)選高CO2濃度，才能有效的阻止呼吸作用的進(jìn)行。乙烯是催熟劑，所以應(yīng)選無(wú)乙烯的條件。例2厭氧條件下，哪一種化合物會(huì)在哺乳動(dòng)物的肌肉組織中積累 ( )A乳酸 B丙酮酸 C酒精 DCO2答案：A解析：哺乳動(dòng)物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，而不是酒精和CO2，丙酮酸是呼吸作用的中間產(chǎn)物，也

23、不會(huì)在肌肉組織中積累。例3水淹導(dǎo)致植物死亡的原因是 ( )A土壤水勢(shì)過(guò)高 B植物的根缺氧C呼吸產(chǎn)生的CO2的毒害作用 D土壤中的物質(zhì)溶于水中達(dá)到毒害作用的濃度答案：B解析：水淹導(dǎo)致植物死亡的原因是根系缺乏氧氣，主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸。第一，無(wú)氧呼吸釋放的能量少，要依靠無(wú)氧呼吸釋放的能量來(lái)維持生命活動(dòng)的需要就要消耗大量的有機(jī)物，以至呼吸基質(zhì)很快耗盡。第二，無(wú)氧呼吸生成氧化不徹底的產(chǎn)物，如酒精、乳酸等。這些物質(zhì)的積累，對(duì)植物會(huì)產(chǎn)生毒害作用。第三，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物少，不能為合成多種細(xì)胞組成成分提供足夠的原料。例4呼吸商是呼吸作用的一個(gè)重要指標(biāo)它是呼吸作用所放出的CO2的摩爾數(shù)或體積與所吸收的O2的摩

24、爾數(shù)或體積之比。蓖麻油的分子式是57H101O9，如它是呼吸底物并完全被氧化，57H101O9 +O2CO2+H2O，呼吸商是 （ ）A0.57 B1.65 C0.73 D0.89答案：C解析：將該 反應(yīng)式配平，即為457H101O9 +311O2228CO2+202H2O，呼吸商為228/311=0.733。例5下列圖文相符的有（BD）ABCD答案：BD解析：A，小白鼠是恒溫動(dòng)物，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，維持體溫所需的能量減少，有氧呼吸強(qiáng)度下降，耗氧量下降。B，酵母菌是兼性厭氧型生物，在氧濃度較低時(shí)，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，隨氧濃度的升高，無(wú)氧呼吸強(qiáng)度下降。當(dāng)氧濃度到達(dá)一定值時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行有氧呼吸，符合曲線。

25、C，此圖表示的是“光合午休現(xiàn)象”，而“光合午休現(xiàn)象”只發(fā)生于夏季晴朗的中午。D，番茄種子萌發(fā)時(shí)，由于呼吸產(chǎn)生能量，分解有機(jī)物，所以干重在減少。當(dāng)長(zhǎng)出葉片開(kāi)始光合時(shí)，合成有機(jī)物，干重又開(kāi)始增加。例6氨基酸作為呼吸底物時(shí)呼吸商是 （ ） A大于1 B等于1 C小于1 D不一定答案：D解析：呼吸商是呼吸作用所放出的CO2的摩爾數(shù)或體積與所吸收的O2的摩爾數(shù)或體積之比。呼吸商的大小主要取決于呼吸底物的碳、氫、氧的比，由于不同氨基酸的碳、氫、氧的比不同，所以呼吸商不定。例7宇宙空間站內(nèi)綠色植物積累240mol氧氣，這些氧氣可供宇航員血液中多少血糖分解，大約使多少能量?jī)?chǔ)存在ATP中？ （ ）A40mol，

26、28 675kJ B240mol，28 657kJC40mol，46 440kJ D240mol，46 440kJ答案：C解析：根據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式，葡萄糖與氧氣的比是1：6，240mol氧氣能分解40mol葡萄糖，每mol葡萄糖分解時(shí)會(huì)將1161KJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，40mol葡萄糖分解時(shí)會(huì)將46440KJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。例8下列關(guān)于呼吸作用產(chǎn)物的敘述中，只適用于有氧呼吸的是 （ ）A產(chǎn)生ATP B產(chǎn)生丙酮酸 C產(chǎn)生H2O D產(chǎn)生CO2答案：C解析：無(wú)氧呼吸和有氧呼吸都產(chǎn)生ATP、丙酮酸和CO2，而只有有氧呼吸產(chǎn)生H2O。例9以下哪種物質(zhì)不屬于糖酵解過(guò)程中的產(chǎn)物：（ ）A磷酸烯醇式丙

27、酮酸 B3-磷酸甘油酸 C2-磷酸甘油醛 D果糖-6-磷酸答案：C解析：糖酵解過(guò)程大致可分成下列四個(gè)階段：（1）葡萄糖或糖原轉(zhuǎn)變?yōu)楣?1，6-二磷酸（FDP），（2）果糖-1，6-二磷酸分解為甘油醛-3-磷酸和二羥丙酮磷酸，（3）甘油醛-3-磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔?）在無(wú)氧情況下，丙酮酸經(jīng)乳酸脫氫酶催化，接受甘油醛-3-磷酸脫氫過(guò)程中生成的NADHH+中的兩個(gè)氫原子，被還原成為乳酸，乳酸是糖酵解的最終產(chǎn)物。例10抗氰呼吸受下列哪種抑制劑抑制 （ ） A抗霉素A B安密妥、魚(yú)藤酮 CCO DKCN和CO答案：B解析：從上圖可看出，要抑制抗氰呼吸，則這種呼吸抑制劑的作用位點(diǎn)應(yīng)在UQ之前，因此應(yīng)為安

28、密妥、魚(yú)藤酮。例11甲、乙兩組數(shù)量相同的酵母菌培養(yǎng)在葡萄糖溶液中，甲組進(jìn)行有氧呼吸，乙組進(jìn)行發(fā)酵，若兩組消耗了等量的葡萄糖則 （ABC）A甲組放出的CO2與乙組放出的CO2的體積比為31B甲組釋放的能量與乙組釋放的能量之比為151C它們放出的CO2和吸入的O2的體積之比為43D若兩組產(chǎn)生的CO2量相等那么消耗的葡萄糖之比為31答案：ABC解析：有氧呼吸每消耗1mol葡萄糖，產(chǎn)生CO26mol，釋放能量2870KJ。無(wú)氧呼吸每消耗1mol葡萄糖，產(chǎn)生CO22mol，釋放能量196.65KJ。如果將兩種呼吸產(chǎn)生的CO2累加與有氧呼吸吸入的O2體積作比則應(yīng)為（62）：64：3。若兩組產(chǎn)生CO2量相等

29、那么消耗的葡萄糖之比為31。例12下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）外界氧濃度在10以下時(shí)，該器官的呼吸作用方式是 。（2）該器官CO2的釋放與O2的吸收兩條曲線在P點(diǎn)相交后則重合為一條曲線，此時(shí)該器官的呼吸作用方式是 。（3）當(dāng)外界氧濃度為45時(shí)，該器官CO2釋放量的相對(duì)值為0.6，而O2吸收量的相對(duì)值為0.4。此時(shí)，無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值約相當(dāng)于有氧呼吸的 倍；釋放的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的 倍；形成ATP的數(shù)量約相當(dāng)于有氧呼吸的 倍。答案：（1）有氧呼吸和無(wú)氧呼吸（2）有氧呼吸（3）1.5，0.1，0.07解析：（1）分析圖中曲

30、線，O2吸收量可代表有氧呼吸的強(qiáng)度，CO2釋放量可代表有氧呼吸與無(wú)氧呼吸強(qiáng)度之和。外界氧濃度在10以下時(shí)，兩條曲線不重合，說(shuō)明同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。（2）兩條曲線在P點(diǎn)相交后重合為一條曲線，釋放的CO2 和吸收的O2量相等，說(shuō)明只進(jìn)行有氧呼吸。（3）有氧呼吸消耗的葡萄糖：消耗的O2 ：釋放的CO2=1：6：6，無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖：釋放的CO2=1：2，當(dāng)O2吸收量的相對(duì)值為0.4時(shí)，說(shuō)明有氧呼吸釋放的CO 2也是0.4，則無(wú)氧呼吸釋放的CO 2是0.2。無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖是0.2/2，有氧呼吸消耗的葡萄糖是0.4/6，作比為1.5。再乘上無(wú)氧呼吸與有氧呼吸釋放能量之比196.65/2

31、870，約等于0.1。用1.5乘上無(wú)氧呼吸與有氧呼吸形成ATP之比2/38，約等于0.07。智能訓(xùn)練1動(dòng)物脂肪氧化供能的特點(diǎn)是：（ ）A氧化時(shí)釋放能量多 B動(dòng)物體所消耗的能量的絕大部分是由脂肪提供C在短期饑餓情況下，脂肪是主要的能量來(lái)源。 D脂肪不能在機(jī)體缺氧時(shí)供能2光呼吸底物氧化的地點(diǎn)在： （ ）A葉綠體 B過(guò)氧化物酶體 C線粒體 D細(xì)胞質(zhì) 3水果儲(chǔ)藏保鮮時(shí)，降低呼吸的環(huán)境條件是：（ ）A低O2，高CO2，零上低溫 B低CO2，高O2，零下低溫C無(wú)O2，高CO2，零上低溫 D低O2，無(wú)CO2，零上低溫4下列過(guò)程中哪一個(gè)釋放能量最多？ （ ）A糖酵解 B三羧酸循環(huán) C生物氧化 D暗反應(yīng)5葡萄糖

32、酵解的產(chǎn)物是：（ ）A丙氨酸 B丙酮醛 C丙酮酸 D乳酸 E磷酸丙酮酸6動(dòng)物體內(nèi)糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂肪在代謝過(guò)程中可以互相轉(zhuǎn)化的樞紐是（ ）A三羧酸循環(huán) B丙酮酸氧化 CATP的形成 D糖酵解7在呼吸作用過(guò)程中，若有CO2放出，則可推斷此過(guò)程一定 （ ）A是有氧呼吸 B是無(wú)氧呼吸 C不是酒精發(fā)酵 D不是乳酸發(fā)酵8貯藏在地窖中的大量馬鈴薯處在相對(duì)缺氧狀態(tài)下，可以通過(guò)無(wú)氧呼吸獲得少量能量。這時(shí)葡萄糖被分解為 （ ）A乳酸和二氧化碳B乳酸 C酒精和二氧化碳D酒精9已知1mol葡萄糖完全燃燒釋放出能量2 870kJ，1molATP轉(zhuǎn)化為ADP釋出能量31kJ，lmol葡萄糖生物氧化時(shí)，脫下的H在線粒體內(nèi)氧

33、化生成36molATP，若在線粒體外氧化則生成38moIATP。那么，細(xì)菌和動(dòng)物利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸的能量利用率分別為（ ）A34和36 B36和34 C39和41 D41和3910劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉內(nèi)產(chǎn)生乳酸，能在何處合成為糖元 （ ）A肌肉中 B血液中 C肝臟中 D胰臟中11讓一只鼠吸入含有放射性18O的O2，該鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)標(biāo)記氧原子的是 （ ）A丙酮酸 B二氧化碳 C乳酸 D水12l分子丙酮酸經(jīng)TCA循環(huán)及呼吸鏈氧化時(shí) （ ）A生成3分子CO2 B生成5分子H2OC生成12個(gè)分子ATP D有5次脫氫，均通過(guò) NAD+開(kāi)始呼吸鏈 13葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖需要 （ ）AATP BNA

34、D Cl，6-磷酸果糖D1，6-二磷酸葡萄糖 14一分子葡萄糖完全氧化可以生成多少分子ATP （ ）A35 B38 C32 D24 15以有機(jī)物為基質(zhì)的生物氧化反應(yīng)中，主要以外源無(wú)機(jī)氧化物作為最終電子受體，稱(chēng)為 （ ）A好氧呼吸 B無(wú)氧呼吸 C發(fā)酵 D分子內(nèi)呼吸16水稻對(duì)于土壤通氣不良具有較強(qiáng)的忍耐力，這個(gè)特性與以下哪些特點(diǎn)有關(guān)？（ ）A水稻無(wú)氧呼吸不會(huì)產(chǎn)生酒精，不易爛根B水稻幼苗在缺氧情況下，細(xì)胞色素氧化酶仍保持一定的活性C水稻根部具有較強(qiáng)的乙醇酸氧化能力，該途徑放出的氧可供根系呼吸用D水稻根部具有較發(fā)達(dá)的細(xì)胞間隙和氣道，并與莖葉的氣道相通 17細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí)電子傳遞是在 （ ）A細(xì)胞質(zhì)

35、內(nèi) B線粒體的內(nèi)膜C線粒體的膜間腔內(nèi) D基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行18參與體內(nèi)供能反應(yīng)最多的高能磷酸化合物是：（ ）A磷酸肌酸 B三磷酸腺苷 CPEP DUTP EGTP19氧化磷酸化過(guò)程中電子傳遞的主要作用是：（ ）A形成質(zhì)子梯度 B將電子傳給氧分子 C轉(zhuǎn)運(yùn)磷酸根 D排出二氧化碳20以下各項(xiàng)中限制糖酵解速度的步驟是 （ ）A丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸 B6一磷酸果糖的磷酸化C葡萄糖的磷酸化 D從6一磷酸葡萄糖到6一磷酸果糖的異構(gòu)作用21植物細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度一般隨植物種類(lèi)和組織類(lèi)型不同而不同，下列哪一項(xiàng)一般是不正確的（D）A相同環(huán)境下，落葉樹(shù)葉片比常綠樹(shù)呼吸強(qiáng)度高B陽(yáng)生植物呼吸強(qiáng)度比陰生植物高C老器官的呼吸強(qiáng)度比幼嫩器官

36、的低D花的呼吸強(qiáng)度一般低于葉、根22通常酚氧化酶與所氧化的底物分開(kāi)，酚氧化酶氧化的底物貯存在 （ ） A液泡 B葉綠體 C線粒體 D過(guò)氧化體23植物抗氰呼吸的PO比值是 （ ）A1 / 2 B1 C3 D324在呼吸作用的末端氧化酶中，與氧氣親和力最強(qiáng)的是 （ ）A抗壞血酸化酶 B多酚氧化酶 C細(xì)胞色素氧化酶D交替氧化酶25水稻幼苗之所以能夠適應(yīng)淹水低氧條件，是因?yàn)榈脱鯐r(shí)下列末端氧化酶活性加強(qiáng)的緣故 （ ）A抗霉素A B安密妥 C酚氧化酶 D交替氧化酶26植物呼吸過(guò)程中的氧化酶對(duì)溫度反應(yīng)不同，柑橘果實(shí)成熟時(shí)，氣溫降低，則以下列哪種氧化酶為主 （ ）A細(xì)胞色素氧化酶 B多酚氧化酶 C黃酶 D交替

37、氧化酶27呼吸躍變型果實(shí)在成熟過(guò)程中，抗氰呼吸加強(qiáng)，與下列哪種物質(zhì)密切相關(guān)（ ）A酚類(lèi)化合物 B糖類(lèi)化合物 C赤霉素 D乙烯28當(dāng)植物組織從有氧條件下轉(zhuǎn)放到無(wú)氧條件下，糖酵解速度加快，是由于（ ） A檸檬酸和ATP合成減少 BADP和Pi減少CNADHH合成減少 D葡萄糖6磷酸減少29細(xì)胞中物質(zhì)分解代謝時(shí)，三羧酸循環(huán)發(fā)生在 （ ） A細(xì)胞質(zhì) B細(xì)胞核 C葉綠體 D線粒體30根瘤菌進(jìn)行呼吸過(guò)程的主要場(chǎng)所是 （ ）A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B核區(qū) C線粒體 D細(xì)胞膜31取浸泡去皮的種子，放在紅墨水中染色15min20min，請(qǐng)指出下列哪項(xiàng)表明種子完全喪失生命力 （ ）A胚根、子葉完全未著色 B胚根、子葉略帶紅

38、色C胚全部染上紅色 D胚根、子葉出現(xiàn)紅點(diǎn)32同呼吸作用有關(guān)，但與 ATP無(wú)關(guān)的過(guò)程是 （ ）A主動(dòng)運(yùn)輸 B協(xié)助擴(kuò)散 C離子交換吸附 D滲透吸水33豌豆種子發(fā)芽早期，CO2的釋放量比O2的吸收量多3倍4倍，這是因?yàn)榉N子此時(shí)的 （ ）A無(wú)氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng) B光合作用比呼吸作用強(qiáng)C有氧呼吸比無(wú)氧呼吸強(qiáng) D呼吸作用比光合作用強(qiáng)34在植物很細(xì)胞中，徹底分解1mol葡萄糖，需消耗的氧氣量、釋放的能量以及其中可能轉(zhuǎn)移到ATP中的能量數(shù)分別是 （ ）A2mol、1161kJ、2 870kJ B2mol、686kJ、300kJC6mol、2 870kJ、1161kJ D6mol、686kJ、300kJ35將細(xì)

39、菌培養(yǎng)物由供氧條件轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯒l件，下列過(guò)程中加快的一種是（ ）A葡萄糖的利用 B二氧化碳的放出 CATP的形成 D丙酮酸的氧化 36動(dòng)物體內(nèi)能量代謝過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)移是指 （ ）A肝糖元與血糖的相互轉(zhuǎn)變需ATP B有機(jī)物氧化分解產(chǎn)生ATPC合成有機(jī)物消耗ATP DATP釋放能量用于各種生理活動(dòng)37對(duì)于動(dòng)物體內(nèi)脂肪的敘述錯(cuò)誤的是 （ ）A脂肪是動(dòng)物能源的補(bǔ)充料和儲(chǔ)備品B動(dòng)物體內(nèi)脂肪氧化比同質(zhì)的糖類(lèi)氧化時(shí)產(chǎn)熱量高1倍多C動(dòng)物含不飽和脂肪酸比植物高D動(dòng)物體內(nèi)調(diào)配脂類(lèi)的總樞紐是肝臟38在內(nèi)呼吸過(guò)程中，吸入氧氣與下列哪項(xiàng)無(wú)直接關(guān)系 （ ）A呼吸運(yùn)動(dòng) B氣體擴(kuò)散 C組織細(xì)胞缺氧D血紅蛋白質(zhì)的機(jī)能39當(dāng)用14C標(biāo)記的葡萄糖飼喂動(dòng)物后，可在哪種物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)？（ ）A膽固醇 B脂肪 C尿素 D維生素40一分子葡萄糖在有氧呼吸分解過(guò)程中，經(jīng)過(guò)三羧酸循環(huán)階段，能直接產(chǎn)生幾個(gè)分子的ATP？ （ ）A1 B2 C4 D0411g分子葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)氧化和在體外燃燒，